Question

8．芳香化合物A是一種基本化工原料，可以從煤和石油中得到．OPA是一種重要的有機(jī)化工中間體．A、B、C、D、E、F和OPA的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下所示：

已知：

回答下列問(wèn)題：
（1）A的化學(xué)名稱是鄰二甲苯，分子中最多有14個(gè)原子共平面．
（2）由A生成B的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)，在該反應(yīng)的副產(chǎn)物中，與B互為同分異構(gòu)體的化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．
（3）寫(xiě)出C所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、．
（4）D（鄰苯二甲酸二乙酯）是一種增塑劑．請(qǐng)用A和不超過(guò)兩個(gè)碳的有機(jī)物及合適的無(wú)機(jī)試劑為原料，經(jīng)兩步反應(yīng)合成D，用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示合成路線$→_{H+}^{KMnO_{4}}$$→_{△}^{CH_{3}CH_{2}OH、濃硫酸}$．
合成路線流程圖示例如下：

（5）E含有的官能團(tuán)是羥基和羧基，F(xiàn)是一種聚酯類高分子化合物，則E→F的化學(xué)方程式為n$→_{△}^{催化劑}$+（n-1）H₂O．
（6）芳香化合物G是E的同分異構(gòu)體，G分子中含有醛基、酯基和醚鍵三種含氧官能團(tuán)，G可能的同分異構(gòu)體有4種，寫(xiě)出核磁共振氫譜中峰面積比1：2：2：2：1的化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．

Answer 1

分析 A和溴發(fā)生取代反應(yīng)生成B，根據(jù)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知，A是，在溴化鐵作催化劑條件下，鄰二甲苯和溴發(fā)生取代反應(yīng)生成C：或，B發(fā)生一系列反應(yīng)后生成鄰苯二甲醛，結(jié)合已知條件知，鄰苯二甲醛反應(yīng)生成E，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，E發(fā)生縮聚反應(yīng)生成F，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
（4）酸性條件下，鄰二甲苯被高錳酸鉀氧化生成鄰苯二甲酸，在濃硫酸、加熱條件下，鄰苯二甲酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成鄰苯二甲酸二乙酯．

解答 解：A和溴發(fā)生取代反應(yīng)生成B，根據(jù)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知，A是鄰二甲苯，在溴化鐵作催化劑條件下，鄰二甲苯和溴發(fā)生取代反應(yīng)生成C：或，B發(fā)生一系列反應(yīng)后生成鄰苯二甲醛，結(jié)合已知條件知，鄰苯二甲醛反應(yīng)生成E，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，E發(fā)生縮聚反應(yīng)生成F，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．
（1）通過(guò)以上分析知，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，其名稱是鄰二甲苯，苯環(huán)上的C、H以及與苯環(huán)直接相連的2個(gè)C一定共面，相連甲基上的3個(gè)氫原子最多只有1個(gè)可共面，由此可知最多有14個(gè)原子共平面，
故答案為：鄰二甲苯；14；
（2）鄰二甲苯和溴發(fā)生取代反應(yīng)生成B，鄰二甲苯的甲基上氫原子被溴原子取代生成溴代烴，在該反應(yīng)的副產(chǎn)物中，與B互為同分異構(gòu)體的化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
故答案為：取代反應(yīng)；；
（3）在溴化鐵作催化劑條件下，鄰二甲苯和溴發(fā)生苯環(huán)上的取代反應(yīng)，取代位置為甲基的鄰、對(duì)位，所以C可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、，
故答案為：、；
（4）酸性條件下，鄰二甲苯被高錳酸鉀氧化生成鄰苯二甲酸，在濃硫酸、加熱條件下，鄰苯二甲酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成鄰苯二甲酸二乙酯，合成路線為
$→_{H+}^{KMnO_{4}}$$→_{△}^{CH_{3}CH_{2}OH、濃硫酸}$，
故答案為：；
（5）E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，含有的官能團(tuán)是羥基和羧基，E發(fā)生縮聚反應(yīng)生成F，該反應(yīng)方程式為n$→_{△}^{催化劑}$+（n-1）H₂O，
故答案為：羥基和羧基；n$→_{△}^{催化劑}$+（n-1）H₂O；
（6）E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，芳香化合物G是E的同分異構(gòu)體，G分子中含有醛基、酯基和醚鍵三種含氧官能團(tuán)，則G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為、、、，共4種，其中核磁共振氫譜中峰面積比為1：2：2：2：1的化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，
故答案為：4；．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物推斷和合成，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷、知識(shí)遷移、知識(shí)綜合運(yùn)用能力，明確官能團(tuán)及其性質(zhì)關(guān)系、反應(yīng)條件、反應(yīng)類型是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是同分異構(gòu)體種類判斷，注意（5）生成水的計(jì)量數(shù)，為易錯(cuò)點(diǎn)．